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城市給水工程系統規劃主講：高維維2城市給水系統的組成一般由取水工程、水處理工程和輸配水管網工程三者組成。設計準則：（1）保證供應城市的需要水量；（2）保證供水水質符合國家規定的衛生標準；（3）保證不間斷地供水、提供規定的服務水壓和滿足城市的消防要求。3城市給水工程系統規劃的工作程序

城市給水工程系統規劃工作的具體程序為：城市用水量預測確定城市給水系統規劃目標城市給水水源規劃城市給水網絡與輸配設施規劃分區給水管網與輸配設施規劃詳細規劃范圍內給水管網規劃

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1.城市用水量預測

首先進行城市用水現狀與水資源研究，結合城市發展總目標，研究確定城市用水標準。在此基礎上，根據城市發展總目標和城市規模，進行城市近遠期規劃用水量預測。2.確定城市給水工程系統規劃目標在城市水資源研究的基礎上，根據城市用水量預測、區域給水系統與水資源調配規劃確定城市給水系統規劃目標。

53.城市給水水源規劃在進行城市現狀水源與給水網絡研究的基礎上，依據城市給水系統規劃目標、區域給水系統與水資源調配規劃，以及城市規劃總體布局，進行城市取水工程、自來水廠等設施的布局，確定其數量、規模、技術標準，制定城市水資源保護措施。

4．城市給水網絡與輸配設施規劃在研究城市現狀給水網絡的基礎上，根據城市給水水源規劃、城市規劃總體布局，進行城市給水網絡和泵站、高位水池、水塔、調節水池等輸配設施規劃與布局；并及時反饋城市規劃部門，落實各種設施用地布局。城市給水網絡與輸配設施規劃將作為各分區給水管網規劃的依據。

65．分區給水管網與輸配設施規劃進行此項工作首先根據分區規劃布局、供水標準，估算分區用水量。然后，根據分區用水量分布狀況、城市給水網絡與輸配設施規劃，進行分區內的給水管網、輸配設施規劃與布局；并反饋給城市規劃部門，落實輸配設施用地布局。分區給水管網與輸配設施規劃，以此作為分區的各詳細規劃范圍內給水管網規劃的依據。

6．詳細規劃范圍內給水管網規劃本階段工作也應根據詳細規劃布局、供水標準，計算詳細規劃范圍內的用水量。然后．根據用戶用水量分布狀況，布置該范圍內的給水管網，確定管徑和敷設方式等。若詳細規劃范圍為獨立地區，供水自成體系者，則該階段還應包括自備水源工程設施規劃。

7給水工程系統的設計依據是最高日用水量城市最高日用水量包括：

居住區居民最高日生活用水量Q1、全市性公共建筑生活用水量Q2、工業企業職工生活用水量Q3、工業企業職工日淋浴用水量Q4、工業企業生產用水量Q5、市政用水量Q6及未預見水量。8第一節城市用水量預測用水的種類城市用水（城市統一供水、工礦企業自備水）農村用水（農業生產用水、農民生活用水、鄉鎮企業用水）給水系統是保證城市生活、消防、工礦企業用水的，由各種管道、構筑物和設備組成的系統一、城市用水分類用水目的及對象不同，水質、水量、水壓也不同9城市用水分類：（一）綜合生活用水

居民日常生活用水、工業企業職工生活用水、公共建筑用水。

居民生活用水一般包括居民的飲用、烹任、洗刷、沐浴、沖洗廁所等用水。居民生活用水標準與當地的氣候條件、城市性質、社會經濟發展水平、節水設施條件、水資源量、居住習慣等都有較大關系。單位通常按L/人·日計；公共建筑用水包括娛樂場所、賓館、集體宿舍、浴室、商業、學校、辦公等用水；

壓力：（從地面算起的最小水壓叫做最小服務水頭）

用戶接管處最小服務水頭：一層為10米，二層12米，二層以上加4m/層地形高差大——分壓供水遠離水廠且局部地形較高——設置加壓泵站（分區供水）10（二）工業企業用水工業生產過程中的用水水量、水質、水壓——生產工藝

大工業用水戶或經濟開發區宜單獨進行用水量計算，一般工業企業的用水量可根據國民經濟發展規劃結合現有工企業用水資料分析確定。（三）市政用水用于街道保潔、綠化澆水和汽車沖洗等市政用水，由路面種類、綠化面積、氣候和土壤條件、汽車類型、路面衛生情況等確定；

（四）管網漏損水量供水管網運行過程中由于各種原因的破壞①明漏的水量損耗與報漏的及時率有著直接的關系,存在

3種情況:一是爆管,有意外造成的給水管道突然破損,使供水量大量流失浪費;二是管網中各種閥門盤根滴漏水,因漏水量不大,不易被人們重視和發現;三是因城市道路、建筑等設施在改建或拆遷時,給水管道被截或破損,造成無人問津的長流水。11②暗漏是最難控制和最不易發現的問題,在目前城市無效供水量中實際漏水量所占比例較大(一般為供水量的7%左右),由于缺乏檢漏技術和設備,稽查部巡檢人員都無法檢測到暗漏點,只能等到成為明漏時才能對其加以控制。

③城市環衛用水、消防用水及辦公樓、工業企業因管理不嚴而發生盜水行為。

（五）未預見用水預留水量（規劃發生變化、流動人口用水等）12（六）消防用水撲滅火災時所需用水（室內、外消火栓給水系統、自動噴淋滅火系統等）可與城市生活用水系統綜合考慮防火要求高的建筑（工程、倉庫、高層建筑）：設立專用消防給水系統對水質無要求13一、城市用水量標準城市給水排水工程規劃的主要依據（一）綜合生活用水標準（居民生活、公共建筑）（1）居民生活用水量標準居民生活用水量標準：城市中每個居民日常生活所用的水量范圍（L/人·日）城市居民生活用水量標準GB/T50331-2002

室外給水設計規范GB50013－2006建筑給水排水設計規范GB_50015-200314城市居民生活用水量標準GB/T50331-200215（2）公共建筑用水量標準公共建筑用水包括娛樂場所、賓館、集體宿舍、浴室、商業、學校、辦公等用水建筑給水排水設計規范GB_50015-2003教材表3-416（二）工業企業用水量標準工業企業生產用水量，根據生產工藝過程的要求確定，可采用單位產品用水量、單位設備日用水量、萬元產值取水量、單位建筑面積工業用水量作為工業用水標推；一般，生產用水量標準由企業工藝部門提供。通常工業用水量為總用水量的20-25%建筑給水排水設計規范GB_50015-2003GBZ1-2010工業企業設計衛生標準

17（三）市政用水澆灑道路用水——2.0-3.0L/（m2·日）澆灑綠地用水——1.0-3.0L/（m2·日）汽車沖洗用水——250-400L/輛·日公共汽車、載重汽車——400-600L/輛·日（四）管網漏損水量上述三項用水量之和的10%-12%（五）消防用水量標準消防用水量按同時發生的火災次數和一次滅火的用水量確定。其用水量與城市規模、人口數量、建筑物耐火等級、火災危險性類別、建筑物體積、風向頻率和強度有關；

18【例1】某城市同一時間內的火災次數為2次，一次滅火用水量為20L/s,試確定其室外消防用水量。解:=20+20=40L/s答:該城市的室外消防用水量為40L/s19（六）未預見用水1-4項水量之和的8%-12%（七）城市用水量變化用水標準只是一個平均值須知道用水量逐日、逐時的變化情況日變化系數、時變化系數、用水量的變化規律用時變化系數和時變化曲線來表示。1、日變化系數20最高日用水量：規劃中設計年限內，用水最多一日的用水量。（城市給水規模）特大城市：1.1-1.2大城市：1.15-1.3中小城市：1.2-1.52、時變化系數居民人數、居民作息制度、房屋設備情況、生活習慣取值范圍：1.1-1.5氣溫較高的城市可選上限（范圍：1.3-3.0）213、用水量時變化曲線給水工程設計：按照用水量變化曲線二級泵站、輸水管（從二級泵站到管網）、管網、蓄水設施（水塔、水池等）的流量與規模最大用水量時變化系數為1.44（6/4.17）某城市用水量變化曲線22泵站：提升加壓的構筑物和設備，包括取水泵站（一級泵站）、供水泵站（二級泵站），有時也設置中途泵站。輸水管網：將水從一處輸送到另一處的管道和渠道，輸送過程中不取出使用。配水管網：向用戶配水的管道系統，沿線向用戶配水。調節構筑物：調節水量、平衡水量供需關系的設施。調節構筑物包括清水池和管網調節構筑物。清水池設于給水處理設施和二級泵站之間。管網調節構筑物包括高地水池和水塔。23三、城市用水量預測與計算（一）城市用水量預測的基本方法城市用水量預測與計算是指采用一定的理論和方法，有條件地預計城市將來某一階段的可能用水量。依據：過去資料；條件：今后用水趨勢、經濟條件、人口變化、水資源情況、政策導向等；多種方法相互校核。城市用水量預測時限：近期（5年左右）遠期（20年）與規劃年限相一致241、人均綜合指標法根據城市歷年人均綜合用水量的情況，參照同類城市人均用水指標確定。Q——城市用水量N——規劃期末人口數q——規劃期限內的人均綜合用水量標準k——規劃期內用水量普及率關鍵：合理確定人均綜合用水量標準城市每日的總供水量/用水人口=人均用水量不能盲目照搬：城市中工業用水占有較大比例（50%以上），應考慮城市工業結構和規模。25262、單位用地指標法確定城市單位建設用地的用水量指標后，根據規劃的城市用地規模，推算出城市用水總量。27283、線性回歸法有相關資料擬合曲線，外延到適當時間，得到預測值。在編制給水專項規劃進行城市用水量預測時，常采用線性回歸法。4、年遞增率法歷年來供水能力的年遞增率，結合經濟發展因素，選定供水遞增函數，再由現狀供水量推導求出規劃期的供水量Q——預測年規劃的城市用水總量Q0——起始年份實際的城市用水總量r——城市用水總量的平均增長率n——預測年限關鍵：合理確定遞增速率。以年均4%-6%為宜295、城市發展增量法6、分類加和法城市工業用水量的預測工業用水量占有較大比例對于城市規劃中的工業結構調整、重大工業項目選址及城市用水政策制定等都有作用。萬元產值指標法萬元工業產值取水量：工業企業在某段時間內，每生產一萬元產值的產品所使用的生產新水量。（萬元產值取水量、規劃期工業總產值）工業用水量：Q——規劃期工業用水量W——規劃期工業萬元產值取水量A——規劃期市區工業總產值30我國歷年工業萬元產值取水量31工業生產所需要的總用水量為所取用新水與重復利用水量之和。工業用水量重復利用率：在一定時間內，生產過程中使用的重復利用水量與總用水量之比。我國歷年工業用水重復利用率32工業用水量應根據產業的性質和可供水量的限制進行預測。回歸法、遞增率法等因現在的用水政策和技術的變化，應慎用。預測的結果用于進行水資源平衡或確定給水設施規模的預測一般為年用水量和日用水量用于進行管網計算的一般為時用水量或秒流量。33用水量預測應注意的問題：1、預測方法的選擇，結合具體情況選用，各方法進行相互校核。以上介紹了城市用水量預測的一些方法。其根本思路都是按照歷史用水量資料，對影響用水量大的因素進行分析，然后進行經驗估算或建立預測模型，得出結果。各種方法應結合具體情況選用。在最充分地利用資料的條件下，選用最能顯示其優點的預測方法。規劃時，應采用多種方法進行預測，以相互校核。2、充分分析判別過去的資料數據由于其歷史的原因，我國城市經濟發展和建設有過一些波折，不同的歷史階段，用水量有不同的變化規律。選用數據時，應考慮各種歷史因素，若采用不恰當的資料，可能使外推結果隨時間失去精確性。例如改革開放以來，不少城市的供水遞增率都很高，有一些在8%以上，但這種情況只能存在一定的歷史階段，若直接采用這些指標可能導致失誤較大343、充分考慮各種影響因素（經濟發展水平、區域分布、水資源豐富程度、基礎設施配套情況、人們的生活習慣、水價、工業結構等）切忌盲目套用4、應注意人口的增長和流動用水量預測的許多方法都要以城市人口做參量，所以人口預測的準確與否將影響用水量預測結果。隨著市場經濟的發展和戶籍政策的變化，人口的流動和變化是一個不可忽視的因素。大部分城市的用水資料中，沒有計入流動人口和暫住人口。特別是沿海開放城市的流動人口數量多，導致人均用水標準偏高。在用水預測時要考慮這方面的影響。355、應掌握城市用水的變化趨勢。一個特定的城市，在一定的歷史階段，受到技術經濟發展和水資源的限制，城市用水量的變化呈階段性。在初始階段，經濟發展和生活水平較低，用水量變化幅度較小，但隨時間推移會增大；發展階段，隨著工業的發展、城市人口聚集、生活水平的提高，城市用水量驟增，變化幅度較大；飽和階段，城市水資源的開發受到限制，重復用水措施大力推廣，新增用水量主要靠重復用水來解決，城市用水總量趨于飽和，變化幅度逐漸變小有時還會負增長。這是許多城市的發展規律，在規劃城市用水量時應注意這種趨勢。6、應注意城市自備水源的水量城市中的一些用水大戶（如大型工礦企業）常自備水源供水，而不直接從城市管網中取水。這部分水量有時沒有包含在歷年數據中，預測時不應漏掉。36第二節城市給水水源規劃一、城市水資源（一）城市水資源量城市水資源：可供城市發展、人民生活和進行城市基礎設施利用的地表水和地下水。（河流、湖泊、海水、逐年可以恢復的地下水、可回用的污水）城市的水資源量：當地降水形成的地表水量以及貯存和轉化的地下水量，加上外來水量（河川徑流量）的儲存量和動態水量。水資源可利用量：經濟上合理、技術上可能和生態環境不遭受破壞的前提下，最大可能被控制利用的不重復的一次性水量（影響因素：天然水資源總量、當前技術經濟）37（二）城市水資源的開發利用過程具有一定的規律性城市水資源的開發利用過程分為三個階段：1、自由開發階段自由開發階段主要特征為：城市用水量還遠遠低于城市極限水資源容量。人們解決城市用水量增長問題的主要手段是就近開發新水源；水資源的開發有相當盲目性，甚至破壞性；供水成本和水價低廉，大部分水經一次使用后即排放，普遍存在不合理用水系統和用水浪費現象。382、水資源基本平衡到制約開發階段出現了一系列帶有規律性的特征：為滿足用水迅速增長需求大量抽取地下水，使地下水位開始大幅度下降；新水源的開發受到臨近地區水資源開發的制約，受到農業用水的制約和資金、能源、材料，甚至技術上的制約；往往采用工程浩大和耗費巨資的蓄水、輸水，甚至跨流域調水的辦法來增加供水量；用水量的增加加大了廢水排放量，由于廢水處理設施建設跟不上，水體污染加劇，反過來更加劇了城市供水緊張的矛盾；逐漸認識到水是有限的經濟資源，要節約用水，減少廢水排放量，開始加強水資源調配和開發利用的管理。各種管理法規和管理機構不斷完善；重復用水設施和重復用水技術不斷發展；由于新水源開發往往趕不上用水需求的增長，城市在夏季高峰用水時期經常出現供水不足的矛盾，影響了工業生產和城市人民生活的安定。在這階段，城市供水總量開始向城市極限水資源容量靠近。我國目前很多缺水城市都處于這個階段。393、綜合開發利用水資源階段城市水資源進入第三個階段，即合理用水和重復用水開發階段，這階段的主要特征為：由于新水源開發成本越來越高，開發重復用水與開發新水源相比，逐漸顯示了越來越明顯的優勢，各種直接的和間接的重復用水系統迅速發展；各種有關管理法規和管理體系配套發展；各種重復用水的新技術和新設備開發十分活躍；人們已把用過的廢水看成是可再生的二次水資源；城市供水總量增長向城市極限水源容量逼近，城市重復用水和城市用水總量近于平行增長，即新增用水量主要靠直接或間接重復用水來解決。40二、城市水源選擇與保護（一）城市水源種類1.地下水地下水指埋藏在地下孔隙、裂隙、溶洞等含水層介質中儲存運移的水體。地下水按埋藏條件可分為包氣帶水、潛水、泵壓水等，其中在城市中多開采潛水。地下水具有水質清潔，水溫穩定，分布面廣等特點。地下水是城市的主要水源，若水質符合要求，一般都優先考慮。但必須認真地進行水文地質勘察，以保證對地下水的合理開發。2.地表水地表水主要指江河、湖泊、蓄水庫等。地表水源由于受地面各種因素的影響，具有渾濁度較高、水溫變幅大、易受工農業污染、季節性變化明顯等特點，但地表徑流量大、礦化度和硬度低、含鐵錳量低。采用地表水源時，在地形、地質、水文、人防、衛生防護等方面較復雜，并且水處理工藝完備，所以投資和運行費用較大。地表水源水量充沛，是城市給水水源的主要選擇。

41包氣帶水，是指地表面與潛水面之間的地帶稱包氣帶，或非飽和帶。存在于包氣中的地下水稱包氣帶水，它一般分為兩種：一是土壤層內的結合水和毛細水，又稱土壤水；一是局部隔水層上的重力水，又稱上層滯水。降水入滲要通過包氣帶，才達到潛水面，補給潛水。承壓水，是指充滿于上下兩個隔水層之間的具有承壓性質的地下水。當井（孔）鑿穿上部隔水層時，井中水位的壓力作用下會上升超過出含水層的頂面而穩定在一定的高度上。這種上升的地下水面稱承壓水面，它的標高稱承壓水位或測壓水位。潛水，是指地表以下，第一個穩定隔水層以上具有自由水面的地下水。潛水的自由水面稱潛水面，潛水面相對于基準的高程稱潛水位，地面至潛水面間的距離為潛水埋藏深度。潛水層以上沒有連續的隔水層，潛水面可自由升降，不承壓或僅局部承壓，同時可直接得到降水和地表水通過包氣帶的下滲補給。

423.海水

海水含鹽量很高，淡化比較困難。但由于水資源缺乏，世界上許多沿海國家開始利用海水。海水作為水源一般用在工業用水和生活雜用水方面，如工業冷卻、除塵、沖灰、洗滌、消防、沖廁等。也有對海水進行淡化處理，作為生產工藝用水和飲用水。海水腐蝕和海生物附著會對管道和設備造成危害，但這一問題從技術上和經濟上都可以得到合理解決。4.其他水源

微咸水：主要埋藏在較深層的含水層中，多分布在沿海地區。可作為農業灌溉、漁業、工業用水等。

再生水：指經過處理后回用的工業廢水和生活污水。處理后的城市污水可用作農業灌溉，工業生產，城市生活雜用，地下回灌，水景用水，消防用水，漁業養殖，甚至飲用水等。

暴雨洪水：集中出現時間不能被農田和城市利用，且短時間的大量積水危害城市安全。通常會成為棄水排入大海。但對于缺水地區修建水利工程，形成雨水貯留系統，可作為城市水源。43（二）城市水源選擇

選擇城市給水水源應符合以下原則：（1）水源具有充沛的水量，滿足城市近、遠期發展的需要；（2）水源具有較好的水質；（3）堅持開源節流的方針，協調與其它經濟部門的關系；（4）水源選擇要密切結合城市近、遠期規劃和發展布局，從整個給水系統(取水、凈水、輸配水)的安全和經濟來考慮；（5）選擇水源時還應考慮取水工程本身與其他各種條件，如當地的水文、水文地質、工程地質、地形、人防、衛生、施工等方面條件；（6）水源選擇應考慮防護和管理的要求，避免水源枯竭和水質污染；（7）保證安全供水。

大城市：多水源分區供水；小城市：遠期備用水源。無多個水源：設置兩個以上取水口44（三）城市水源保護

水源保護應包括水質和水量兩個方面。

為了更好地保護水環境，根據不同水質的使用功能，劃分水體功能區，從而可以實施不同的水污染控制標準和保護目標。城市規劃中，也必須結合水體功能分區進行城市布局。

我國有關法規對給水水源的衛生防護提出了具體要求，城市給水工程系統規劃應予執行。451.地表水源的衛生防護飲用水地表水源取水口附近一定的水域和陸域作為飲用水地表水源一級保護區。其水質標準不低于《地面水環境質量標準》GB3838-2002的二類標準。在一級保護區外劃定的水域和陸域為二級保護區，其水質不低于二類標準。根據需要在二級保護區外劃定的水域和陸域為準保護區。各級保護區的衛生防護規定如下：

（1）取水點周圍半徑100m的水域內，嚴禁捕撈、停靠船口、游泳和從事可能污染水源的任何活動，并應設有明顯的范圍標志。（2）取水點上游1000m至下游100m水域，不得排入工業廢水和生活污水，其沿岸防護范圍不得堆放廢渣，不得設立有害化學物品倉庫、堆站或裝卸垃圾、糞便和有毒物品的碼頭，沿岸農田不得使用工業廢水或生活污水灌溉及施用持久性或劇毒的農藥，不得從事放牧等有可能污染該段水域水質的活動46

（3）以河流為給水水源的集中式給水，應把取水點上游1000m以外的一定范圍河段劃為水源保護區，嚴格控制上游污染物排放量。排放污水時應符合《工業企業設計衛生標準》GBZ1-2002和《地面水環境質量標準》GB3838-2002的有關要求，以保證取水點的水質符合飲用水水源水質要求。（4）水廠生產區的范圍應明確劃定，并設立明顯標志，在生產區外圍不小于10m范圍內不得設置生活居住區和修建禽畜飼養場、滲水廁所、深水坑，不得堆放垃圾、糞便、廢渣或鋪設污水渠道，應保持良好的衛生狀況和綠化。單獨設計的泵站、沉淀池和清水池的外圍不小于10m的區域內，其衛生要求與水廠生產區相同。472、地下水源的衛生防護一級保護區：開采井周圍（直接影響開采井水質補給地段）保證集水有一定滯后時間，防止一般病原菌的污染。二級保護區：一級保護區外保證集水有足夠的滯后時間，防止病原菌以外的其他污染。準保護區:二級保護區外的主要補給區保證補給水源水質水量。（1）取水構筑物的防護范圍（2）單井或井群影響半徑范圍內設立為防護范圍（不得有污染水源的設施及污水排放、不得從事破壞深層土層的活動）（3）水廠生產區的范圍內，按地面水廠生產區的要求執行（4）分散式給水水源的衛生防護帶，以地面水為水源時參照地面水（1）（2）的規定；以地下水為水源時，水井周圍30m范圍內，不得設置任何污染源，并建立衛生檢查制度。48三、城市水源規劃（一）城市水源規劃思路(1)加強區域范圍內的供水研究，考慮給水與排水的統一性；打破行政區劃和部門分割的界限。(2)重視對水資源的可靠性進行詳細勘察和綜合評價；(3)應充分考慮水資源對城市發展規模的制約作用；（確保供需平衡、城市發展與可利用水資源相協調、分析水資源對城市發展的限制）(4)城市產業結構與布局必須與當地的水資源條件相適應；（在水資源緊張地區，慎重選擇產業體系，合理研究產業區組合）(5)應考慮對有限的水資源進行合理分配；避免上游因不合理開發利用而對下游用水造成威脅。（調整比例，既能優先滿足城市人民生活用水，又能合理安排好工業和農業用水）49(6)認真分析城市缺水原因，考慮走內涵發展之路，努力通過自身解決缺水問題；（缺水類型：資源型缺水、水質型缺水、工程型缺水）(7)城市水源規劃應有長遠考慮。（給水工程滯后性，要確保城市水源規劃與建設適應城市發展的需要）（二）解決城市缺水的規劃對策解決城市缺水問題，最主要的是開源節流，同時加強環境保護。（1）盡可能利用當地水源優勢，發揮有限的水資源的潛力。（蓄水工程、人工池庫等）（2）城市當地水資源瀕于枯竭或受到嚴重污染而不能使用，可考慮遠距離引水或跨流域調水。（3）采用區域整體供水，滿足城鎮密集地區的供水需求（發揮規模有效益、降低成本）50（4）加強污水處理回用，充實城市水源。（污水水質水量相對穩定、污水廠建于城市周圍可取消長距離調水、降低污水排放量節省治污費用）（5）海水，可淡化使用、可直接應用于工業和生活（作為工業冷卻水用于電廠、石油化工）（6）缺水地區可建設雨水水庫和雨水貯留系統（雨、洪水）（7）分質供水可以作到“水盡其用”，有效地利用水資源。水的優質優用，劣質劣用、“優質優價”可以強化節水意識，減少浪費。51雨水貯留利用系統海綿城市理論海綿城市是指城市像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用。建設具有自然積存、自然滲透、自然凈化功能的海綿城市是生態文明建設的重要內容，是實現城鎮化和環境資源協調發展的重要體現，也是城市建設的重大任務。海綿城市建設的重點是構建“低影響開發雨水系統”，強調通過源頭分散的小型控制設施，維持和保護場地自然水文功能，有效緩解城市不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數增大、面源污染負荷加重等城市問題。德國、美國和日本是較早開展雨水資源利用和管理的國家,經過幾十年的發展,已取得了較為豐富的實踐經驗。近年來，我國的雨水資源化利用與管理逐漸起步53海水淡化系統54第三節城市給水工程設施規劃一、城市給水工程系統布置（一）城市給水工程系統組成與功能城市給水系統由相互聯系的一系列構筑物組成任務：從水源取水，對水質進行處理、將水輸送到給水區、向用戶配水。按工作過程，城市給水系統分為以下功能:1、取水工程：從選定水源取水，并輸往水廠。工程設施：水源、取水點、取水構筑物、一級泵站等。552、水處理工程（凈水工程）：符合用戶水質。工程設施：水廠內各種水處理構筑物及設備、二級泵站3、輸配水工程：輸水工程:水源至水廠的管道，或僅起輸水作用的管道。配水工程：配水廠：調節加壓設施（泵房、清水池等）配水管網：管道及附屬物（高低水池、水塔）水源

地表水：上述三部分地下水：省去水處理構筑物，只需氯消毒56取水工程凈水工程輸配水工程

給水工程57水塔，一般居民區里蓄水作用，有些還是水廠生產工藝的一個重要組成部分。用于儲水和配水的高聳結構，用來保持和調節給水管網中的水量和水壓。在工業與民用建筑中，水塔是一種比較常見而又特殊的建筑物。

58地表水源給水管道系統示意圖

1-取水構筑物；2-一級泵站；3-水處理廠（構筑物）；4-清水池；5-二級泵站；6-輸水管；7-管網；8-調節構筑物（水塔）59城鎮給水系統示意圖地下水源給水系統1、管井群；2、集水池；3、泵站；4、輸水管；5、水塔；6、管網60（二）城市給水工程系統布置形式1）統一給水系統水質均按生活用水標準統一供應各類建筑用水這類給水系統適用于新建中、小城市、工業區或大型廠礦企業中用水戶較集中、地形較平坦，且對水質、水壓要求也比較接近的情況2）分質給水系統水源取水經不同程度的凈化，用不同的管道分別將不同水質的水供給各個用戶的給水系統。當一座城市或大型廠礦企業的用水，因生產性質對水質要求不同，特別對用水大戶，其對水質的要求低于生活用水標準，則適宜采用分質給水系統。613）分區給水系統將整個系統分成幾個區，各區之間采取適當的聯系，而每區有單獨的泵站和管網。采用分區系統技術上的原因是為使管網的水壓不超過水管能承受的壓力。串聯分區高低兩區供水均由低區泵站供給，高區具有加壓泵站串聯分區給水管網系統a-高區；b-低區；1-凈水廠；2-水塔；3-加壓泵站特點：輸水管長度較短，可用揚程低的水泵，增加泵站由同一泵站的低壓和高壓水泵分別供給地區和高區并聯分區給水管網系統a-高區；b-低區；1-凈水廠；2-水塔；特點：供水安全可靠、工作情況簡單，增加了輸水管長度和造價

并聯分區634）循環和循序給水系統循環系統是指使用過的水經過處理后循環使用，只從水源取得少量循環時損耗的水。在工業生產中，所產生的廢水經過適當處理后可以循環使用，或用作其他車間和工業部門的生產用水，則稱作循環系統或循序給水系統。循環與循環給水系統示意圖645）區域性給水系統統一從沿河城市的上游取水，經水質凈化后，用輸、配管道送給沿該河諸多城市使用的區域性供水系統。由于水源受到污染，幾個城鎮或工業區集中在上游統一取水環狀和枝狀配水管網示意圖65（三）城市給水工程系統布置原則(1)根據城市規劃的要求、地形條件、水資源情況及用戶對水質、水量和水壓的要求等來確定布置形式、取水構筑物、水廠和管線的位置；(2)從技術經濟角度分析比較方案，盡量以最少的投資滿足用戶對水量、水質、水壓和供水可靠性的要求。考慮近遠期結合、分期實施；(3)在保證水量的條件下，優先選擇水質較好，距離較近，取水條件較好的水源。當地水源不能滿足城市發展要求，應考慮遠距離調水或分質供水，保證城市可持續發展。66(4)水廠位置應接近用水區，以便降低輸水管道的工作壓力和長度。凈水工藝力求簡單有效，并符合當地實際情況，以便降低投資和生產成本；(5)輸配水系統因造價較大，應在滿足供水要求的前提下，考慮對管道采用新材料、新技術，減少金屬管道和高壓材料的使用；(6)充分考慮用水量較大的工業企業重復用水的可能性，努力發展清潔工藝，以利于節省水資源，減小污染，減少費用；(7)給水系統擴建時，應充分發揮現有給水系統的潛力，改造設備，改進凈水工藝，調整管網，加強管理，以便盡可能提高現有給水系統的供水能力。67二、取水工程設施規劃1、地下水取水構筑物(1)取水點要求水量充沛、水質良好，應設于補給條件好、滲透性強、衛生環境良好的地段；(2)取水點的布置與給水系統的總體布局相統一，力求降低取、輸水電耗和取水井及輸水管的造價；(3)取水點有良好的水文、工程地質、衛生防護條件，以便于開發、施工和管理；(4)取水點應設在城鎮和工礦企業的地下徑流上游，取水井盡可能垂直于地下水流向；(5)盡可能靠近主要的用水地區。

682、地表水取水構筑物(1)設在水量充沛、水質較好的地點，宜位于城鎮和工業的上游清潔河段；(2)具有穩定的河床和河岸，靠近主流，有足夠的水源，水深一般不小于2.5—3.0m；(3)盡可能減少泥砂、漂浮物、冰凌、冰絮、水草、支流和咸潮的影響；(4)具有良好的地質、地形及施工條件；(5)取水構筑物位置選擇應與城市規劃和工業布局相適應，全面考慮整個給水排水系統的合理布置；(6)應考慮天然障礙物和橋梁、碼頭、丁壩、攔河壩等人工障礙物對河流條件引起變化的影響；(7)應與河流的綜合利用相適應；(8)取水構筑物的設計最高水位應按100年一遇頻率確定。

697071三、給水處理工程設施規劃（一）原水水質特點（二）給水處理方法1、澄清過濾2、除臭、除味3、除鐵、除錳、除氟4、軟化5、淡化和除鹽6、水的冷卻（工業）7、預處理和深度處理72（三）給水處理廠規劃1、廠址選擇(1)廠址應選擇在工程地質條件較好的地方；（地下水位低、承載力較大、濕陷性等級不高、巖石較少的地層。）(2)水廠應盡可能選擇在不受洪水威脅的地方；否則應考慮防洪措施；(3)水廠周圍應具有較好的環境衛生條件和安全防護條件。并考慮沉淀池料泥及濾池沖洗水的排除方便；(4)水廠應盡量設置在交通方便、靠近電源的地方，以利于施工管理和降低輸電線路的造價；(5)廠址選址要考慮近、遠期發展的需要，為新增附加工藝和未來規模擴大發展留有余地；(6)當取水地點距離用水區較近時，水廠一般設置在取水構筑物附近，通常與取水構筑物建在一起。（便于管理、降低工程造價）

（6）、當取水地點距離用水區較遠時：一、將水廠設在取水構筑物近旁；二、將水廠設在離用水區較近的地方。732、水廠工藝流程選擇地表水為水源：生活飲用水處理采用混合、絮凝、沉淀或澄清、過濾和消毒的工藝過程。地下水水源或工業用水的生活用水，凈水工藝通常比較簡單。12435凈水工藝流程74沉淀池75過濾池76

消毒

過濾后水質清澈、透明，但仍含有細菌，并可能有病原茵，還不適合生活飲用，因此需進行最后消毒處理，殺滅病菌，保證飲水衛生。消毒有很多種方法，但大規模的水質消毒常用氯或臭氧。77凈水廠鄭州市水廠分布劉灣水廠的沉淀池鄭州市供水情況盤點：柿園水廠日供水量37萬噸；白廟水廠日供水量30萬噸；東周水廠日供水量19萬噸；石佛水廠日供水量6萬噸；劉灣水廠原日供水量5萬噸2014年10月底丹江水抵鄭后日供水量將達40萬噸783、水廠布置平面布置豎向布置（工藝流程布置）平面布置：包括生產性構筑物和輔助性構筑物原則：1）、布置緊湊2）、構筑物布置要注意朝向和風向3）、連接各處理構筑物的灌渠要簡捷，避免交叉。4）、按功能分區，生產構筑物和附屬建筑物分開布置等。平面布置最先考慮生產區的各項構筑物，工藝流程的布置是水廠平面布置的前提。79豎向布置（高程布置）各凈水構筑物之間的水流應為重力流，流程中相鄰構筑物水面的高差應滿足一定的水頭損失要求要確定凈水構筑物的高程，必須先確定流程中的各項水頭損失。各個構筑物之間水流為重力流，兩個構筑物之間的水面高程為流程中的水頭損失。804、水廠用地凈水廠用地指標《室外給水排水技術經濟指標》、《城市給水工程規劃規范》81第四節城市給水管網規劃一、輸水管渠布置輸水管渠：從水源到城鎮水廠或從城鎮水廠到給水工程管網的管線或渠道。（一）輸水管渠的定線（輸水管線布置

）特點（1）距離長（2）障礙物多，地形、地質復雜（3）易損壞，維修困難（4）一旦出現故障，易引起供水中斷82原則：(1)根據城市總體規劃，結合當地地形條件，進行多方案技術經濟比較，確定輸水管位置；(2)定線時力求縮短線路長度，盡量沿現有或規劃道路定線，少占農田，減少拆遷，減少與河流、鐵路、公路、山岳的交叉，便于施工和維護；(3)選擇最佳的地形和地質條件，努力避開滑坡、坍方、巖層、沼澤、侵蝕性土壤和洪水泛濫區，以降低造價和便于管理；(4)規劃時考慮近遠期的結合和分期實施的要求。

輸水管渠定線原則（1）盡量縮短管線長度，減少拆遷，少占農田（2）選擇最佳的地形和地質條件，盡量沿現有道路定線，以利施工和檢修（3）減少與鐵路、公路和河流的交叉（4）避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒沖刷地區84輸水方式（二）輸水管渠的規劃布置輸水管條數主要根據輸水量、事故時須保證的用水量、輸水管長度、當地有無其他水源和用水量增長情況等優先考慮85

86二、給水管網布置（一）給水管網的布置形式作用：將輸水管線送來的水，配送給城市用戶。干管、分配管（配水管）、接戶管（進戶管）管徑：>200mm管徑：>100mm管徑：>20mm87干管：輸水和為沿線用戶供水（給水管網的布置和計算，一般只限于干管和干管間的連接管）配水管：把干管送來的水，配給接戶管和消火栓接戶管：從分配管接到用戶去的管線8889給水管網布置基本形式（1）樹狀網：

特點：●管線長度短，構造簡單，投資省●安全可靠性差●水力條件差，易產生“死水區”，末端水流停滯影響水質適用：對供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工業企業。90（2）環狀網：

特點：●管線長度長，投資大●安全可靠性好●水力條件較好，不易產生“死水區”，水錘危害輕。適用：對供水安全可靠性要求較高的大、中城市和大型工業企業。城市給水管網布置：樹狀網和環狀網相結合。一般城市中心地區布置成環狀網，郊區或城市次要地區，布置成樹狀網。91（二）城市給水管網布置原則1）按照城市規劃布局布置管網，應考慮給水系統分期建設的可能，并需有充分發展的余地；2）干管布置的主要方向應按供水主要流向延伸，而供水的流向取決于量大用戶或水塔調節構筑物的位置，即管網中干管輸水到它們的距離要求最近；3）管網布置必須保證供水安全可靠，宜布置成環狀；4）干管一般按規劃道路布置，盡量避免在高級路面或重要道路下敷設；5）干管應盡可能布置在高地，可保證用戶附近配水管中有足夠的壓力和減低管內壓力，增加管道安全。6）輸水管和管網延伸較長時，為保持管網末端所需水壓，可考慮在管網中間增設加壓泵房。主要流向布置幾條平行干管，期間用連通管連接。干管位置盡可能布置在兩側用水量較大的道路上，以減少配水管數量927）如晝夜用水量相差較大，高峰用水時間較短，可考慮在適當位置設置調節水池和泵房；（利用夜間用水量減少進行蓄水；日間供水，增加高峰用水時的供水量。縮小高峰用水時水廠供水范圍、降低出廠干管的高峰供水量。）8）管線應遍布在整個給水區內，保證用戶有足夠